埃塞克斯大学研究成果将重塑未来智能型农作物设计方向！
近日，植物科学领域取得重大突破！一篇刊登在《科学进展》（Science Advances）中的全新研究报告聚焦于粮食作物，详细剖析了光合作用对其产量的影响，为未来智能农作物的设计和增产提供了全新思路，同时也将对受气候变化影响的粮食安全问题起到重大帮助。
该研究由埃塞克斯大学生命科学学院的Pallavi Singh博士领头，由欧洲研究委员会（ERC）和生物技术与生物科学研究委员会（BBSRC）资助，在剑桥大学植物科学系进行。研究重点主要围绕农作物光合作用展开。光合作用是植物将光、二氧化碳和水转化为地球生物生存所需的重要成分糖的过程，这是植物最复杂且重要的能量转换过程之一。
已知的植物光合作用分为两种——C3和C4。大多数粮食作物如水稻、小麦、大麦和燕麦依赖于反应效率较低的C3光合作用；这种光合作用会将二氧化碳固定在叶肉细胞之中，通过一系列复杂的生化反应，在细胞中生成葡萄糖；由于叶肉细胞中氧气充足，而氧气会阻碍光合作用效率，因此C3光合作用效率较低。而C4作物，如玉米、甘蔗、高粱和小米等，则进化出了专门用来集中分解二氧化碳的“束鞘”细胞，这使得C4光合作用的效率提高了60%，特别是在炎热和干燥的环境中。
由于全球气温上升，C3植物的生长环境愈发炎热、干燥，科学家们决定尝试将C4光合作用的机制运用于C3植物，以提高C3植物的生产力。然而，C4光合作用非常复杂，人们对其知之甚少，相关领域目前的研究重点仍停留在基因探索阶段。
为填补研究成果缺口，我们的Singh博士与剑桥大学的Julian Hibberd教授及其带领的研究团队合作，历经五年的深入钻研，采用了更加全面、透彻的方法来探究C3和C4光合作用机制之间的差异，终于发现在两种不同的光合作用机制中，C4植物获得了更多的 “光调控因子"。这一发现宛如打开了光合作用的总开关，为今后智能型C3植物的设计铺平了道路。
Singh博士表示：“我们很高兴目前的研究取得了重大进展，随着世界人口的不断增长，粮食安全问题日益严重，我们亟需找到科学的解决方案，培育更加高产的农作物，方能制定周全的机制来应对气候变化，使更多人受益。”
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